【物理】河北省邢台市2024-2025学年高一上学期1月期末联考试题（解析版）

这是一份【物理】河北省邢台市2024-2025学年高一上学期1月期末联考试题（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共46分，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图所示，一只小鸟停在倾斜的树干上，下列说法正确的是（ ）
A. 树干对小鸟的摩擦力与小鸟对树干的摩擦力是一对相互作用力
B. 树干对小鸟的摩擦力与小鸟对树干的摩擦力是一对平衡力
C. 树干对小鸟的支持力与小鸟对树干的压力方向相同
D. 小鸟受到的重力没有施力物体
【答案】A
【解析】AB．树干对小鸟的摩擦力与小鸟对树干的摩擦力是一对相互作用力，故A正确，B错误；
C．树干对小鸟的支持力与小鸟对树干的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．小鸟受到的重力的施力物体是地球，故D错误。
故选A。
2. 2023年5月30日，神舟十六号飞船顺利发射，并与空间站完美对接。 神舟十六号飞船总长8米，由推进舱、返回舱和轨道舱组成，总质量为7755千克，推进舱直径2.50米、长3.05米，尾部喷口直径2.8米，两侧有一对面积为2×7.5米的巨型太阳翼，里面装有四个引擎系统和燃料。下列说法正确的是（ ）
A. 在研究神舟十六号飞船的运动时，必须以飞船中的宇航员为参考系
B. 在研究空间站环绕地球转动时，不能将空间站看成质点
C. “千克”、“米”均为国际单位制基本单位
D. 神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变大
【答案】C
【解析】A．参考系是任意选择的，因此在研究飞船的运动时，可以以飞船以外的物体为参考系，选项A错误；
B．在研究空间站环绕地球转动时，空间站大小可以忽略，能将空间站看成质点，选项B错误；
C．“千克”、 “米”均为国际单位制基本单位，选项C正确；
D．惯性大小只与质量有关，神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变小，选项D错误。
故选C。
3. 一爱好者进行蹦极，在t=0时刻，爱好者开始跳下，取竖直向下为正方向，其下落过程中的合力（F合）随时间（t）的变化关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 在0~t1内，爱好者处于超重状态
B. 在t1~t2内，爱好者处于失重状态
C. 在t3~t4内，爱好者处于失重状态
D. 在t2时刻，爱好者加速度为零
【答案】C
【解析】A．取竖直向下为正方向，由下落过程中的合力（F合）随时间（t）的变化关系图像可知，在0~t1内，合力为正即合力的方向向下，即加速度向下，则爱好者处于失重状态，故A错误；
B．在t1~t2内，合力为负即合力的方向向上，即加速度向上，爱好者处于超重状态，故B错误；
C．在t3~t4内，合力为正即合力的方向向下，即加速度向下，则爱好者处于失重状态，故C正确；
D．在t2时刻，合力为负值表示合力的大小不为零，负值表示合力的方向向上，则爱好者加速度不为零，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A. 小球的速度一直减小
B. 小球在最低点时处于平衡态
C. 小球的加速度先减小后增大
D. 小球的加速度一直减小
【答案】C
【解析】小球开始接触到弹簧时，一开始受到弹簧的弹力小于重力，小球继续向下加速运动，随着弹力的增大，小球的加速度逐渐减小；当弹簧的弹力等于重力时，小球的加速度为0，速度达到最大；之后弹簧的弹力大于重力，小球继续向下减速运动到速度减为0，随着弹力的增大，小球的加速度逐渐增大。综上分析可知从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大，小球在最低点时的加速度向上，不是处于平衡状态。
故选C。
5. 甲、乙两物体在同一直线上运动，其位移—时间关系图像如图所示。已知甲在零时刻从静止开始做匀加速度运动，则（ ）
A. 乙做匀减速运动B. 甲加速度大小为 2m /s2
C. 在t=5s时，甲和乙的速度大小相等D. 在 t=8s时，甲、乙相距108m
【答案】B
【解析】A．由图像知，乙做反向匀速直线运动，速度大小为，A错误；
BC．在时，甲、乙相遇，此时乙的位移，则对于甲有
解得
则
，
B正确，C错误；
D． 时
，
则甲、乙相距
D错误。
故选B。
6. 一轻杆OB，其O端铰于竖直墙上，B端挂一重为G的重物，且另系一轻绳，轻绳跨过墙顶的光滑小滑轮用力F拉住，如图所示。现缓慢拉绳，使杆与墙的夹角逐渐减小，设轻杆所施加的力为N，则在此过程中（ ）
A. N不变B. N减小C. F不变D. F增大
【答案】A
【解析】物体的重力为G，杆的上端点为B点，以B点为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图。
作出力N与F的合力G′，根据平衡条件得知，G′=G．由△BNG′∽△OAB得
得到，
式中，OB、OA、G不变，则N保持不变；而AB减小，则F一直减小。
故选A。
7. 如图所示，某人用一F=12N的水平拉力拖着一质量为m=1.0kg的物体在水平地面上做a=9m/s2的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。则由牛顿第二定律可知物体与地面之间的动摩擦因数为（ ）
A. 0.1B. 0.2C. 0.3D. 0.4
【答案】C
【解析】由牛顿第二定律可知
解得
则由
可知
故C正确，ABD错误。
故选C。
8. 如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴接一个套在大环上质量为m的小球，小球静止，弹簧与竖直方向的夹角θ为30°，重力加速度为g，则（ ）
A. 小球所受弹簧的弹力等于mg
B. 小球所受弹簧的弹力等于mg
C. 小球所受大圆环的支持力等于mg
D. 大圆环对小球的弹力方向一定沿OQ指向圆心O
【答案】AC
【解析】AB．对球受力分析，重力、支持力和弹簧的拉力，如图所示：
小球所受弹簧的弹力
选项A正确，B错误；
C．由图可知，小球所受大圆环的支持力等于
N=G=mg
选项C正确；
D．大圆环对小球的弹力方向沿OQ背离圆心O，选项D错误。
9. 如图所示,质量均为的物体A、B叠放在粗糙水平面上保持静止，B与A之间、A与水平面之间的动摩擦因数分别为滑轮及细绳质量不计最大静摩擦力等于滑动摩擦力，某时刻起滑轮受到随时间均匀增大的水平拉力的作用。则下列说法中正确的是（ ）
A. B所受的摩擦力方向一定向左
B. B所受的摩擦力方向可能向右
C. 当时，A、B均静止
D. 若不论水平力F有多大，物体A、B间都不会相对滑动
【答案】AD
【解析】AB．当F较小时，两物体处于静止状态，此时B受到向右的细线的拉力作用，可知受到的静摩擦力向左；若F增大到一定值时，A相对地面滑动，此时若AB相对静止，则对整体有
对B有
解得
可知B受A的静摩擦力向左；假设AB产生相对滑动，且B相对A向左滑动，则B受摩擦力向右，则对A有
对B有
则由上述表达式可知
a2>a1
与假设相矛盾，可知B所受的摩擦力方向不可能向右。故A正确；B错误；
C．若AB均静止时，同时满足
，
故C错误；
D．若μ1=μ2=μ，则对A有
对B有
可知
a1=a2
即不论水平力F有多大，物体A、B间都不会相对滑动。故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一倾角为37°的倾斜传送带沿逆时针以的速度转动，一物块从传送带顶端A轻放上传送带，2.4s后到达底端B。已知物块和传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（ ）
A. 整个运动过程中，物块的加速度大小恒为
B. 整个运动过程中，物块的加速度大小恒为
C. 物块到达B点时的速度大小为
D. 传送带的长度为12.8m
【答案】CD
【解析】ABC．一物块从传送带顶端A轻放上传送带时，物块相对于传送带向上运动，受到的滑动摩擦力向下，根据牛顿第二定律可得
物块从顶端A轻放上传送带到与传送带共速所用时间为
物块与传送带共速后，受到向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可得
可知物块继续向下做匀加速直线运动，物块到达B点时的速度大小为
故AB错误，C正确；
D．传送带的长度为
故D正确。
故选CD。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）实验步骤：取一待测弹簧将弹簧自由悬挂测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录__________。改变钩码个数，重复上述步骤。
（2）如图乙所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是_______N/m。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数（或钩码总质量、钩码总重量） （2） 3.1 × 102
【解析】（1）本实验需要记录的数据有：弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数（或钩码总质量、钩码总重量）。
（2）根据F = k(l - l0)
可知，图像的斜率大小等于劲度系数，由图像求出劲度系数为
k = 3.1 × 102N/m
12. 某同学利用如图甲所示装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）在该实验中，下列说法正确的是___________。
A．应先接通电源，再释放小车
B．滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C．应补偿小车运动过程中受到的阻力
D．牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
（2）实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算B点的瞬时速度大小___________，并计算纸带所对应小车的加速度大小___________。（结果均保留两位有效数字）
（3）小车质量一定，研究加速度与力的关系时，该同学根据测得的数据作出图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是___________。（填选项前的字母）
A．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大
B．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
C．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且所挂钩码的质量较大
D．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且所挂钩码的质量较大
【答案】 （1） ABC （2） 0.25 0.75 （3） C
【解析】（1）A．实验过程中，应先接通电源，再释放小车，选项A正确；
B．为保证绳的拉力方向与运动方向一致，滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行，选项B正确；
C．为了消除摩擦带来的影响，应补偿小车运动过程中受到的阻力，选项C正确；
D．根据牛顿第二定律可知
则为了使得近似等于，则牵引小车的钩码质量应远小于小车的总质量，选项D错误。
故选ABC。
（2）已知交流电源的频率为，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则
小车在B点时速度
小车运动的加速度大小为
（3）图像不过原点的可能原因是：未补偿阻力或补偿阻力不够；图像末端发生弯曲的可能原因是：所挂钩码的质量过大，未保证小车质量远大于所挂钩码的总质量。
故选C。
三、计算题（本题共4小题，共 40 分，作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q，另一端绕过固定在天花板上的光滑定滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态。已知物体P重为，连接Q的细绳与水平面所成的夹角为30°。求：
（1）细绳对定滑轮的作用力大小；
（2）物体Q受到的摩擦力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）细绳受到的拉力
则细绳对滑轮的作用力
解得
（2）对于物体Q，其受力如图所示
在水平方向上有
解得
14. 如图所示，一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.05，不计空气阻力，求10s内滑下来的路程和10s末的速度大小。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2）
【答案】280m，56m/s
【解析】以滑雪人为研究对象，其受力如图所示
根据正交分解以及牛顿第二定律有
N＝mgcs37°
mgsin37°-μN＝ma
联立解得
a＝5.6m/s2
所以10s末滑雪人的速度为
v＝at＝56m/s
10s内滑雪人的位移为
x＝
15. 如图所示，水平地面上放一质量为、长为的长木板，长木板与水平地面间的动摩擦因数为，一质量为的滑块从长木板的右侧以初速度向左滑上长木板，滑块可视为质点，滑块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同，重力加速度大小取。求：
（1）滑块的加速度大小；
（2）滑块刚滑上长木板时，长木板的加速度大小；
（3）要使滑块不滑出长木板，滑块初速度应满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设滑块的加速度为，根据牛顿第二定律
解得
（2）设木板的加速度为，对木板根据牛顿第二定律得
解得
（3）当长木板、滑块速度相等时，若滑块恰好运动到长木板的左侧末端，则该种情况对应的滑抉的初速度为满足条件的最大值。设经过时间，长木板、滑块的速度相等，则有
根据位移关系得
代入数据解得
所以初速度